董振宇 高斌

摘要：當前環(huán)境污染問題日益嚴重，固體粉末粉塵又是長期困擾制藥企業(yè)的一大頑疾，如何能在滿足制藥工藝的前提下實現(xiàn)高效的水幕除塵就成了一個課題。鑒于此，就水幕除塵器的應用范圍、工作原理、特點及其與工藝設備的兼容性展開了全面探討。

關鍵詞：水幕除塵器;固體粉末粉塵;工作原理;匹配

0? ? 引言

固體粉末粉塵是長期困擾制藥企業(yè)的一大頑疾，一直以來很多藥企基本上都是采取干式除塵方式進行除塵（布袋、濾筒等作為過濾介質）。由于固體粉末的特性，干式過濾方式存在濾芯安裝不到位、濾芯更換或清潔過程中的二次污染、易爆粉塵或氣體除塵存在局限性、黏性粉末粉塵對濾芯造成堵塞等問題。而我司自主研發(fā)、具備自有知識產權的高效水幕除塵器，能全面、高效解決固體粉末的除塵問題，適合在藥企里的應用。本文將從以下幾點詳細闡述水幕除塵器在固體粉末粉塵除塵方面的特點和功用。

1? ? 應用

如圖1所示，高效水幕除塵器主要由筒體、離心板、無堵塞噴頭、水箱、溢水孔、除霧器等組成，是高效包衣機、荸薺鍋包衣機、沸騰制粒（干燥）機、壓片機、膠囊填充機、噴霧干燥塔等制藥設備理想的水幕除塵設備，既能單機使用，也可和設備配套成系統(tǒng)使用。

2? ? 工作原理

（1）含塵氣體進入風管，由于風管上設置有可調節(jié)風管截面積的調節(jié)板，在調節(jié)板的作用下，風管面積減少，氣流流速急劇增大，氣壓也隨之增大，同時裝在風管調節(jié)板中間均勻分布的噴嘴將水噴入風管，使得氣、液、固三相得到充分混合，粉塵粒子與水滴碰撞后凝聚成較大的含塵水滴，水滴重量加大，沉降效率增高?；旌虾蟮暮瑝m氣體經過調節(jié)板沿切線方向進入高效水幕除塵器，在離心力的作用下氣流沿除塵器筒體高速旋轉，含塵水滴在重力的影響下沿筒壁下滑，除塵后的氣流上升，完成初步除塵，除塵效果達90%～95%。

（2）完成初步除塵后，氣流在離心力的作用下繼續(xù)上升，并通過特制的旋匯耦合器，安裝在耦合器上端的噴嘴開始對上升的氣流進行噴水?；诙嘞辔闪鲹交斓膹妭髻|機理，利用氣體動力學原理，氣、液、固旋轉翻覆湍流空間得到加強，氣、液、固三相充分接觸，迅速完成氣、液、固再次混合。

（3）經耦合器耦合后的含塵氣體進入離心板除塵除霧裝置進行氣、液、固分離。離心板上的葉片帶有一定角度和間隔，氣流通過葉片時在葉片角度影響下產生旋轉和離心運動，經耦合器耦合的氣流在離心板的作用下形成旋轉和離心的效果，甩向筒壁后，液滴受重力作用集流到集液槽。通過離心氣動裝置，含塵氣體在筒體內旋轉次數(shù)增加、路徑增長，氣相紊動劇烈，含塵氣流與水在時間和空間上得到充分的碰撞、接觸、溶解、吸收，達到了二次除塵的目的。

（4）眾所周知，水在風的作用下必然會產生水霧，不能直接排放。經二次除塵后含有水霧的氣流經過折流式除霧器，由于氣體的慣性撞擊作用，水霧與折形板相碰撞形成液滴，液滴大到其自身產生的重力超過氣體的上升力和液體表面張力的合力時，液滴就會從折形板表面上掉落下來;除霧器折形板的多折向結構增加了水霧被捕集的機會，未被除去的水霧在下一個轉彎處經過相同的作用而被捕集，這樣反復作用，實現(xiàn)了氣液分離，使得流經除霧器的氣體達到除霧要求后排放。

3? ? 選擇正確的除塵器

藥廠大部分的除塵設備都是工藝設備的組成部分，供應商給配的什么樣的除塵設備就被動接受什么樣的除塵器。隨著環(huán)保要求的提高，藥企進一步了解了各種除塵設備的性能，開始主動選擇除塵設備，那么什么樣的粉塵應該選擇什么樣的除塵設備呢？參照表1，就能很清楚地知道該如何選擇除塵器。

通過表1，我們可以知道粉塵的類型和兩種除塵方式的局限性，那么這兩種除塵方式的除塵效果如何、怎樣設備維護、是否符合GMP要求呢？如表2所示，水幕除塵器具有維護成本和頻率低、除塵范圍廣的優(yōu)點，能有效降低排放時氣體的溫度，減輕氣味，且不存在交叉和二次污染的風險。

4? ? 多樣性配置

根據(jù)除塵物料的多樣性和復雜性，高效水幕除塵器采用了模塊化設計。針對不同的粉塵、進入水幕除塵器初始粉塵濃度、排放要求等工藝特點，對旋匯耦合器組件、離心板組件、氣液固混合填充組件、噴淋組件、除霧器結構、復式除霧器、風管除塵裝置等進行多樣性設計和組合，使得最終的排放符合甚至高于國家要求。

5? ? 和工藝設備的匹配

和除塵設備配套的工藝設備基本上都會有風速、風量的要求，這些要求對工藝設備是必需的，但水幕除塵器對風量和風速的要求卻是恒定的，這種設備要求的矛盾是長久以來水幕除塵設備不能在藥企得到廣泛使用的原因之一。針對這一問題，也基于我司對制藥工藝和GMP的了解，經過反復、大量的研究和試驗，水幕除塵器和工藝設備對風量、風速控制的影響問題得到了解決，完美實現(xiàn)了這兩種設備之間的兼容，為水幕除塵設備在藥企的使用鋪平了道路。

6? ? 除塵后的污水處理

一般情況下除塵后的污水直接排放到藥企的污水處理站集中處理，也可單獨建沉淀池經沉淀后排放。不管哪種模式的排放，都徹底實現(xiàn)了固體粉末粉塵的有效處理。

7? ? 結語

經用戶使用證明，高效水幕除塵器設計合理、技術先進、符合GMP要求，專門針對制藥企業(yè)固體粉末粉塵的特點，結合工藝設備對風量、風速的要求，有效解決了高效水幕除塵器在藥企的使用局限，其必將在食品、制藥等行業(yè)得到更好的推廣和應用。

收稿日期：2020-03-26

作者簡介：董振宇（1969—），男，浙江溫州人，工程師，從事制藥裝備研發(fā)工作。

高斌（1990—），男，江蘇常州人，工程師，從事制藥裝備研發(fā)工作。